Question

2．用如圖甲所示電路，測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻，由于電池的內(nèi)阻較小，為了防止在調(diào)節(jié)滑動變阻器時造成短路，電路中用一個已知阻值的定值電阻R₀起保護(hù)作用，已知R₀=2Ω，除電池、開關(guān)的導(dǎo)線外，可供使用的實(shí)驗(yàn)器材還有：
A．電流表A₁（量程0-0.6A，內(nèi)阻約為1Ω）
B．電流表A₂（量程0-3.0A，內(nèi)阻約為0.2Ω）
C．電壓表V₁（量程0-3.0V，內(nèi)阻約為1kΩ）
D．電壓表V₂（量程0-15.0V，內(nèi)阻約為5kΩ）
E．滑動變阻器R₁（阻值范圍0～10Ω、最大電流2A）
F．滑動變阻器R₂（阻值范圍0～100Ω、最大電流0.2A）
（1）為了方便實(shí)驗(yàn)操作，實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選擇A，電壓表應(yīng)選擇C，滑動變阻器應(yīng)選擇E（填實(shí)驗(yàn)器材前面的字母序號）；
（2）正確選擇電表后，測得實(shí)驗(yàn)中一組數(shù)據(jù)如圖乙所示，此時電流表的示數(shù)為0.40A，電壓表的示數(shù)為0.80V；
（3）該實(shí)驗(yàn)小組通過調(diào)節(jié)滑動變阻器，記錄了幾組電壓表的示數(shù)及對應(yīng)電流表的示數(shù)，如下表所示

電壓/V	1.30	1.14	1.12	0.58	0.82	0.74
電流/A	0.10	0.20	0.25	0.30	0.40	0.45

請你在圖丙U-I坐標(biāo)系中描點(diǎn)作圖，并通過圖象求出此干電池的電動勢E=1.48V，內(nèi)阻r=0.22Ω．

Answer 1

分析 （1）由歐姆定律估算電路中的電流，根據(jù)安全及準(zhǔn)確性原則可選出電流表及電壓表，明確滑動變阻器的應(yīng)用，從而確定滑動變阻器；
（2）根據(jù)電表的讀數(shù)方法可明確對應(yīng)的讀數(shù)；
（3）根據(jù)閉合電路歐姆定律以及U-I圖象做坐標(biāo)軸的交點(diǎn)求解電動勢和內(nèi)阻．

解答 解：（1）一節(jié)干電池電動勢一般約為1.5V，由此知電壓表量程應(yīng)選擇3V量程的C；
估算電流時，考慮到干電池的內(nèi)阻一般幾歐姆左右，加上保護(hù)電阻，最大電流在0.5A左右，所以選量程為0.6A的電流表；
滑動變阻器的最大阻值一般比電池內(nèi)阻大幾倍就好了，內(nèi)阻較小，且保護(hù)電阻只有2Ω，因此取0～10Ω能很好地控制電路中的電流和電壓，若取0～100Ω不方便調(diào)節(jié)．
（2）電流表量程為0.6A，故最小分度為0.02A，故讀數(shù)為0.40A；電壓表量程為3V，最小分度為0.1V，故讀數(shù)為0.80V；
（3）根據(jù)閉U-I圖象可知，與U軸的交點(diǎn)表示電動勢，所以E=1.49V，圖象的斜率表示內(nèi)電阻與保護(hù)電阻之和，故
r+R₀=$\frac{1.49-0.4}{0.49}$=2.22Ω
解得r=0.22Ω；
故答案為：（1）A  C  E
（2）0.40  0.80
（3）1.49；0.22．

點(diǎn)評 本題考查測量電動勢和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)，要注意明確實(shí)驗(yàn)原理的把據(jù)，同時注意明確利用圖象法分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的基本方法，本題要注意圖象的縱坐標(biāo)不是由零開始變化的，而是最小值為0.4V，要根據(jù)圖象準(zhǔn)確把握．